Ma cosa succederebbe se potessimo accedere a un telescopio ancora più straordinario che esiste già? Non si tratterebbe di un telescopio tradizionale. Non avrebbe nemmeno una lente. Tuttavia, sarebbe senza dubbio il telescopio più potente mai costruito. Questo telescopio utilizzerà il sole stesso. Per dare un’idea di quanto possa essere potente un telescopio basato sul sole, consideriamo il JWST. Con uno specchio di 6,5 metri di diametro, il JWST può raggiungere una risoluzione di circa un decimo di secondo d’arco, ovvero circa 600 volte migliore rispetto all’occhio umano. A quella risoluzione, il telescopio potrebbe osservare i dettagli di una moneta posta a 40 chilometri di distanza o rilevare il modello di un pallone da calcio a 550 chilometri di distanza.
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Un altro esempio è il Telescopio Event Horizon, che è in realtà una rete di strumenti individuali distribuiti in tutto il mondo. Coordinando attentamente i suoi elementi, il telescopio ci ha fornito immagini straordinarie dei dischi di gas che circondano i giganteschi buchi neri. Per raggiungere questo, ha ottenuto una risoluzione impressionante di 20 microsecondi d’arco. A quella risoluzione, il telescopio potrebbe scoprire un’arancia sulla superficie della luna.
Ma cosa succederebbe se volessimo ampliarlo ulteriormente? Un grande telescopio avrebbe bisogno di enormi piatti o reti di antenne che viaggiano attraverso il sistema solare, entrambi richiederebbero enormi salti nelle nostre capacità tecnologiche.
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Fortunatamente, esiste già un gigantesco telescopio disponibile, situato proprio al centro del sistema solare: il sole.
Anche se il sole non assomiglia a una lente o a uno specchio tradizionale, ha una grande massa. E nella teoria della relatività generale di Einstein, gli oggetti massicci curvano lo spazio-tempo attorno a loro. Qualsiasi luce che sfiora la superficie del sole viene deviata e, invece di proseguire in linea retta, si dirige verso un punto focale, insieme a tutta la luce che sfiora il sole nello stesso momento.
Un’illustrazione dimostra come potrebbe funzionare l’uso della lente gravitazionale attorno al sole. (Credito immagine: Dani Zemba/Penn State, CC BY-NC-ND 4.0)
Gli astronomi utilizzano già questo effetto, chiamato lente gravitazionale, per studiare le galassie più lontane dell’universo. Quando la luce di quelle galassie passa vicino a un enorme ammasso di galassie, la massa di quell’ammasso amplifica e ingrandisce l’immagine di sfondo, consentendoci di vedere molto più lontano di quanto normalmente potremmo.
La “lente gravitazionale solare” porta a una risoluzione incredibilmente alta. È come se avessimo uno specchio telescopico della larghezza dell’intero sole. Uno strumento posizionato nel giusto punto focale sarebbe in grado di sfruttare l’alterazione gravitazionale fornita dalla gravità del sole per permetterci di osservare l’universo distante con una risoluzione sbalorditiva di 10^-10 secondi d’arco. Questo è approssimativamente un milione di volte più potente del Telescopio Event Horizon.
Naturalmente, ci sono delle sfide nell’utilizzare la lente gravitazionale solare come telescopio naturale. Il punto focale di tutta questa luce curvata si trova a 542 volte la distanza tra la Terra e il sole. È 11 volte la distanza da Plutone e tre volte la distanza raggiunta dalla navetta più lontana dell’umanità, Voyager 1, lanciata nel 1977.
Quindi non solo dovremmo inviare un veicolo spaziale più lontano di quanto abbiamo mai fatto, ma avrebbe anche bisogno di abbastanza carburante per rimanere lì e muoversi. Le immagini create dalla lente gravitazionale solare sarebbero distribuite su decine di chilometri di spazio, dunque il veicolo spaziale dovrebbe scansionare l’intero campo per costruire un’immagine mosaico completa.
I piani per sfruttare la lente solare risalgono agli anni ’70. Più recentemente, gli astronomi hanno proposto di sviluppare una flotta di piccoli cubesat leggeri che dispiegherebbero vele solari per accelerarsi a 542 UA. Una volta lì, rallenterebbero e coordinerebbero le loro manovre, costruendo un’immagine e inviando i dati a Terra per l’elaborazione.
Sebbene possa sembrare stravagante, il concetto non è troppo lontano dalla realtà. E cosa otterremmo con questo tipo di supertelescopio? Se fosse puntato su Proxima b, il primo esoplaneta conosciuto, ad esempio, fornirebbe una risoluzione di 1 chilometro. Considerando che i piani per i successori del JWST sperano di raggiungere capacità di imaging di esoplaneti in cui l’intero pianeta è rappresentato in pochi pixel, la lente gravitazionale solare mette in ombra queste idee; è in grado di fornire un ritratto squisito delle caratteristiche superficiali dettagliate di qualsiasi esoplaneta entro 100 anni luce, per non parlare di tutte le altre osservazioni astronomiche che potrebbe realizzare.
Dire che sarebbe migliore di qualsiasi telescopio noto è un eufemismo. Sarebbe migliore di qualsiasi telescopio potremmo costruire in un futuro prevedibile per i prossimi pochi centinaia di anni. Il telescopio esiste già — dobbiamo solo posizionare una macchina fotografica nel punto giusto.